柴油機常見故障原因分析

沈立欣

摘 要：對柴油機工作過程中一些常見的故障，如汽缸套發生裂紋、曲軸撓曲變形、曲軸油封失效、飛輪連接螺栓松動等，產生的原因進行了分析，以提醒用戶使用時注意預防。

關鍵詞：柴油機；常見故障；原因分析

中圖分類號：S21907 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2019.05.041

1 汽缸套發生裂紋

汽缸套是柴油機重要而又易于損壞的零件。活塞在其內運動壓縮氣體做功，是柴油機產生動能的主要場所。汽缸套發生裂紋的主要原因有：①汽缸套外壁存有水垢影響散熱，且水垢在汽缸壁各處的堆積通常是不均勻的。這就使得汽缸套各部位因受熱不勻而產生熱應力，致使汽缸套發生裂紋。因此必須經常清除水垢。②裝配過程中將汽缸套壓入汽缸體時位置不正，有傾斜情況，產生了額外的應力。使用時間一長，就易引起疲勞裂紋而使汽缸套破裂。③寒冷天氣下冷卻水套內的水沒有及時放凈，一旦凍結時就易引起汽缸套脹破。④如果汽缸套在其上部突出臺階處斷裂，則大多因采用了小口徑的汽缸銅墊圈所致。⑤冷卻水或機油潤滑量不足使汽缸套受熱過度，使用時間長后也易引起裂紋。⑥ 活塞環折斷或活塞銷卡簧松弛使活塞銷產生移動，此時往往因壓擠汽缸套造成裂紋的出現。⑦制造汽缸套時，其突出臺階截面不是圓角而是尖角形，這樣易產生應力集中導致汽缸套斷裂。

2 曲軸撓曲變形

曲軸是發動機的關鍵部件，曲軸撓曲變形后若繼續使用，將加速曲軸連桿機構的磨損，甚至使曲軸產生裂紋和斷裂。因此，在發動機修理中，必須對此進行檢驗。曲軸撓曲變形的原因主要有：①曲軸安裝不正確，各道主軸承下半塊軸瓦的最低點不在同一條直線上。② 主軸承過度磨損，曲軸局部沉落引起中心線不直。③組合式曲軸由于裝配或加工的精度不高，曲軸上的各軸頸中心線不一致或軸徑大小不一時，可依靠調節軸承厚度來設法彌補不足之處。④機體變形，曲軸主軸承座孔磨損變形，同軸度超差。⑤經常性供油（或點火）時間過早。發動機超負荷運轉，連續“爆燃”，工作不平穩使各軸頸受力不均勻。

3 曲軸油封失效

曲軸油封的作用是利用自身的彈力使與其配合的零件獲得較好的密封效果，既可阻止內部潤滑油泄漏，又能防止外部灰塵、污物和水蒸氣侵入。引起曲軸油封失效而造成漏油的原因大致有下述幾點：①油封彈簧脫落或彈力不足。②油封刃口有毛糙或損傷。③油封內圈磨損過大，使得軸頸與其配合間隙也過大，不起密封作用。④裝油封處的軸頸表面不夠光滑，有溝痕或損傷。⑤裝油封處的軸頸橢圓度或偏心度過大，以致當軸頸在旋轉時，使得油封內圈刃口反復變形。⑥裝配不當是造成油封密封不嚴而漏油的主要因素。如組裝時因傾斜太大，發生偏心安裝、傾斜安裝、密封唇口撕裂、翻卷、自緊彈簧脫落等，均會造成泄漏。油封在裝配時沒有能平正地壓入油封槽內。

4 飛輪連接螺栓松動

飛輪固定螺母在使用過程中，有時會出現松動、脫扣或折斷的缺陷。出現此類缺陷后，發動機工作時將會發出一種像連桿軸承敲擊的響聲。這種響聲在發動機某一轉速或急加速時比較明顯，且在車底下、發動機后部飛輪附近較為清楚。踏下離合器踏板，會感到發動機發抖。飛輪連接螺栓松動的原因主要有：①飛輪運轉時徑向偏擺值超差，使飛輪螺栓受力不均勻，受力大的螺栓易產生松動；曲軸后端接盤和飛輪的結合面不平，也會引起連接螺栓松動。③螺栓的質量不好，在旋緊時被拉長也易松動。通常情況下，這種螺栓的材料最好用40號鉻鋼，螺帽用45號鋼。④飛輪的固定螺栓（或螺母）擰緊力矩達不到規定值，或者多個螺栓的擰緊力矩不均勻，擰緊順序不對，正確的擰緊順序是先緊固直徑圓周上的兩個螺栓，再間隔60°角上緊直徑圓周另外一組螺栓，然后再間隔60°角上緊最后一組螺栓。⑤飛輪螺栓保險裝置沒有起作用。例如490型柴油機飛輪螺栓保險鎖片鎖緊位置不對，使用時間較長后就會出現松動情況。

5 排氣門咬死

氣門中尤其是排氣門最易發生咬死的現象。這主要是由于汽缸內燃燒不良，排氣時汽缸內有剩余火焰排出，因此這時排氣門桿經常被排出的火焰熱流沖燒，溫度很高，這樣就易使氣門桿和導管發生干摩擦，從而溫度驟增，以致金屬膨脹或熔化，上下滑動不靈活結果咬死。引起排氣門咬死的具體原因主要有：①供油時間（或點火時間）過遲或個別噴油泵柱塞失調，以致供油過多。②噴油器使用期過久，以致磨損嚴重，噴油壓力過低和霧化不良及噴霧角度不合要求。③汽缸壓力太低，造成發火延遲等。

排氣門咬死后可能引起的后果是：①氣門推桿折彎或折斷。②氣門搖臂或搖臂架折斷。③氣門頭被活塞頂斷掉入汽缸里，活塞在上升時沖破汽缸蓋或活塞本身被沖破，這些都可能造成機器的重大事故的發生。

6 氣門搖臂折斷

氣門搖臂的作用是配合凸輪軸將推桿和凸輪傳來的運動和作用力，改變方向傳給氣門使其開啟，完成發動機的進氣和排氣。搖臂在擺動過程中承受很大彎曲力矩，維修不當易發生折斷故障。氣門搖臂折斷的原因主要有：①維修時氣門導管沒有壓到位，留得過長，致使彈簧頂端壓片在氣門開啟后碰擊導管頂部，而搖臂的一端在凸輪軸的推動作用下被迫下行，至受導管阻擊而彎曲或折斷。②氣門彈簧彈力過強，超出搖臂的動負荷能力以致造成疲勞損傷。時間久后，易使搖臂折斷。③搖臂質量不好。④活塞破裂后與氣門撞擊而頂壞搖臂。⑤ 由于氣門間隙或減壓機構間隙調整過小所致。